遺伝的分離は、減数分裂時に親から子への遺伝子の分布です。遺伝子は、特定の表現型をコードするDNAの一部として定義できます。それは、細胞の調節に関与するタンパク質または遺伝子です。
遺伝子は、遺伝情報が保存されているDNAやタンパク質の高度に組織化されたエンティティである染色体上に物理的に配置されています。生殖の際、これらの遺伝的要因は分離され、子孫に伝えられなければなりません。
グレゴールメンデルが実施した実験により、分離のプロセスを理解することができました。これは、よく知られた法律で説明されています。
それは何で構成されていますか?
遺伝的分離は、遺伝子の分離と子孫への移行であり、減数分裂による細胞分裂の過程で発生します。染色体分離はこの概念の基礎です。
メンデルの第一法則
隔離の原則またはグレゴールメンデルによって発表された第一法則によれば、生物には特定の特性に対して2つの対立遺伝子があります。
対立遺伝子は遺伝子の形態または変異体です。たとえば、ブロンドの髪の対立遺伝子と茶色の髪の対立遺伝子を仮定することができます。対立遺伝子は通常、優性の場合は大文字で、劣性の場合は小文字で示されます。
第一法則によれば、形成過程の各配偶子(卵子または精子)は、これらの対立遺伝子の一方または他方を受け取ります。受精の際に、二倍体生物が再び形成され、各親から1つの対立遺伝子を受け取ります。
この経験から最も関連性の高い結論の1つは、遺伝子は親から子に独立して分離する個別の粒子であることに注意することです。
メンデル以前は、誤った遺伝原理が扱われ、遺伝子は互いに混ざり合う可能性のある液体のように振る舞い、初期の変動性を失うと考えられていました。
メンデルの第二法則
2回目の実験では、メンデルは別の形態学的特徴を研究に追加しました。現在、2つの特性を持つ個体(たとえば、丸い種子と黄色の種子を持つ植物と、しわのある緑色の種子を持つ植物)を交配し、子孫を数えました。
データを分析した後、メンデルは各キャラクターが独立して行動したと結論付けることができました。この原則は、次のように要約できます。各遺伝特性は独立して分布します。
リンケージおよび分離グループ
メンデルが物理的に別々の染色体上にある彼の実験植物(種子の粗さ、茎の高さなど)の特性を評価したことが現在知られています。
遺伝子座(染色体上の遺伝子の場所)が染色体上で隣接または隣接している場合、それらは「連鎖群」として知られるものに一緒に分離する可能性が非常に高いです。
隔離の結果
接合体がその親から2つの等しい対立遺伝子を受け取ると、その生物は調査した特性に対してホモ接合型になります。両方の対立遺伝子が優性である場合、それはホモ接合性優性と呼ばれ、AA(または他の文字、両方大文字)と表示されます。
対照的に、両方の対立遺伝子が劣性である場合、それは劣性ホモ接合であり、小文字で示されます:aa。
子孫が優性および劣性対立遺伝子を受け継ぐことも可能です。この場合、それはヘテロ接合であり、最初に大文字が続き、その後に小文字が続きます:Aa。
表現型-または生物の観察可能な特性-は、その遺伝子型と環境に依存します。遺伝子型がAAまたはaaである場合、彼らは彼らが決定する特性を単に表現します。ヘテロ接合体の場合、表現される形質は優性対立遺伝子によって決定されます。
後者は、支配が完全な場合にのみ当てはまります。不完全な優位性や従順さなど、他のケースもあります。
減数分裂
減数分裂は、生物の生殖細胞系で発生する細胞分裂の現象であり、二倍体細胞から一倍体配偶子を生じます。
減数分裂はDNA複製で始まり、その後、減数分裂IおよびIIと呼ばれる染色体分離のラウンドが発生します。
減数分裂Iはプロセスの還元段階であり、この段階で一倍体細胞への形質転換が起こります。これを達成するために、相同染色体はペアになり(前期)、ランダムな方法で(後期に)異なる細胞に分離します。
さらに、減数分裂Iでは、組換えまたは減数分裂のクロスオーバーと呼ばれるプロセスが発生し、相同染色体の非姉妹染色分体間で遺伝物質の交換が発生します。このため、生成される配偶子はすべて互いに異なります。
交叉の間、紡錘体が染色体を分離するまで染色体を保持するキアズムと呼ばれる領域が現れます。
組換えが適切に行われないと、分離のエラーが発生し、染色体に欠陥のある生物が発生する可能性があります。
たとえば、ダウン症候群は、体が21番目のペアで3つ(2つではない)の染色体を持っている不適切な分離が原因で発生します。
例
エンドウ豆の植物の花
Pisum sativum種のエンドウ植物は、紫色の花びらを持つ花を示す場合があり、他の個体では白い場合があります。これらの2つのバリアントの2つの純粋な系統が交差すると、結果として生じる最初の親の世代は紫色の花のみを示します。
ただし、これらの個人では白い文字は消えていません。紫色に関連する優性対立遺伝子によってマスクされているため、観測できません。
前述の命名法を使用すると、親はAA(紫)とaa(白)になります。
親の最初の世代は紫色の花を持つ植物のみで構成され、表現型的には親の1つ(AA)と同じに見えますが、遺伝子型が異なります。第1世代全体がヘテロ接合です。
これらのヘテロ接合の個体は、4種類の配偶子を生成します。雌Aと配偶子、および男性A配偶子は、すでに同じ比率です。
対立遺伝子がペアで表示され、減数分裂で分泌されることを確認するには、ヘテロ接合の紫色の個体と白い花を持つ個体を交配する必要があります。
最初と同じ交配のようですが、結果は異なります。個体の半分は白い花(遺伝子型aa)で、残りの半分は紫色の花(Aa)です。
参考文献
- アルバーツ、B。、ブレイ、D。、ホプキン、K。、ジョンソン、A。、ルイス、J。、ラフ、M。、…&ウォルター、P。(2013)。本質的な細胞生物学。ガーランドサイエンス。
- Curtis、H.&Schnek、A.(2008)。カーティス。生物学。Panamerican Medical Ed。
- グリフィス、AJ、ウェスラー、SR、レウォンティン、RC、ゲルバート、WM、鈴木、DT、およびミラー、JH(2005)。遺伝分析の紹介。マクミラン。
- ピアス、BA(2009)。遺伝学:概念的なアプローチ。Panamerican Medical Ed。
- Sadava、D。、およびPurves、WH(2009)。生命:生物学の科学。Panamerican Medical Ed。
- Thompson、MW、Thompson、MW、Nussbaum、RL、MacInnes、RR、Willard、HF、Peral、JS、&Fernández、MS(1996)。医学における遺伝学。マッソン。